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Measurement Of The Radiation Energy In The Radio Signal Of Extensive Air Showers As A Universal Estimator Of Cosmic-ray Energy
Registro en:
Physical Review Letters. Amer Physical Soc, v. 116, p. , 2016.
0031-9007
1079-7114
WOS:000377812700004
10.1103/PhysRevLett.116.241101
Autor
Aab
A.; Abreu
P.; Aglietta
M.; Ahn
E. J.; Al Samarai
I.; Albuquerque
I. F. M.; Allekotte
I.; Allison
P.; Almela
A.; Alvarez Castillo
J.; Alvarez-Muniz
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B.; Ziolkowski
M.; Zuccarello
F.
Institución
Resumen
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) We measure the energy emitted by extensive air showers in the form of radio emission in the frequency range from 30 to 80 MHz. Exploiting the accurate energy scale of the Pierre Auger Observatory, we obtain a radiation energy of 15.8 +/- 0.7 (stat) +/- 6.7 (syst) MeV for cosmic rays with an energy of 1 EeV arriving perpendicularly to a geomagnetic field of 0.24 G, scaling quadratically with the cosmic-ray energy. A comparison with predictions from state-of-the-art first-principles calculations shows agreement with our measurement. The radiation energy provides direct access to the calorimetric energy in the 116 24 Comision Nacional de Energia Atomica, Argentina Agencia Nacional de Promocion Cientifica y Tecnologica (ANPCyT), Argentina ConsejoNacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas (CONICET), Argentina Gobierno de la Provincia de Mendoza, Argentina Municipalidad de Malargue, Argentina NDM Holdings, Argentina Valle Las Lenas, Argentina Australian Research Council [DP150101622] Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq) Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Rio de Janeiro (FAPERJ) Sao Paulo Research Foundation (FAPESP) [2010/07359-6, 1999/05404-3] Ministerio de Ciencia e Tecnologia (MCT), Brazil [MSMT-CR LG13007, 7AMB14AR005] Czech Science Foundation, Czech Republic [14-17501S] Centre de Calcul [IN2P3/CNRS] Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Conseil Regional Ile-de-France, Departement Physique Nucleaire et Corpusculaire [PNC-IN2P3/CNRS] Departement Sciences de l'Univers (SDU-INSU/CNRS) Institut Lagrange de Paris (ILP) within the Investissements d'Avenir Programme, France [LABEX ANR-10-LABX-63, ANR-11-IDEX-0004-02] Bundesministerium fur Bildung und Forschung (BMBF) Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Finanzministerium Baden-Wurttemberg, Helmholtz Alliance for Astroparticle Physics (HAP) Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF) Ministerium fur Wissenschaft und Forschung Nordrhein Westfalen Ministerium fur Wissenschaft, Forschung und Kunst, Baden-Wurttemberg, Germany Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Ministero dell'Istruzione, dell'Universita e della Ricerca (MIUR) Gran Sasso Center for Astroparticle Physics (CFA) CETEMPS Center of Excellence Ministero degli Affari Esteri (MAE), Italy Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACYT), Mexico Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), Netherlands National Centre for Research and Development [ERANET-ASPERA/01/11, ERA-NET-ASPERA/02/11] National Science Centre, Poland [2013/08/M/ST9/00322, 2013/08/M/ST9/00728, HARMONIA 5 - 2013/10/M/ST9/00062] Programa Operacional Factores de Competitividade through Fundacao para a Ciencia e a Tecnologia (COMPETE), Portugal Romanian Authority for Scientific Research ANCS, CNDI-UEFISCDI partnership project [20/2012, 194/2012, 1/ASPERA2/2012 ERA-NET, PN-II-RU-PD-2011-3-0145-17, PN-II-RU-PD-2011-3-0062] Minister of National Education, Programme Space Technology and Advanced Research (STAR), Romania [83/2013] Slovenian Research Agency, Slovenia Comunidad de Madrid FEDER funds Ministerio de Educacion y Ciencia, Xunta de Galicia European Community 7th Framework Program, Spain [FP7-PEOPLE-2012-IEF-328826] Science and Technology Facilities Council, United Kingdom Department of Energy [DE-AC02-07CH11359, DE-FR02-04ER41300, DE-FG02-99ER41107, DE-SC0011689] National Science Foundation [0450696] Grainger Foundation, USA NAFOSTED, Vietnam Marie Curie-IRSES/EPLANET European Particle Physics Latin American Network European Union 7th Framework Program [PIRSES-2009-GA-246806] UNESCO Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)